NASA实拍记录婴儿恒星诞生的“第一声啼哭”-科教台-中国网络电视台

首播

重播

　　据国外媒体报道，美国宇航局(NASA)利用三架太空X-射线望远镜对一颗正在形成的恒星进行着密切的监视。这颗恒星编号为：猎户座V1647，它仍旧部分地包围在其诞生的星云中。天文学家观测到由强磁场驱动的大量气体物质坠落到该恒星的表面，气体在坠落过程中产生的大量热量把该区域加热到数百万度，高温导致这些区域发出X-射线辐射，X-射线辐射揭示了该恒星正在快速地自转。在爆发期间，这颗婴儿恒星的X-射线辐射强度约增强100倍。

　　有两个亮度不同的区域分居星体的两极，两个区域的大小都有太阳那么大，但南极区域的亮度是北极的五倍。

　　天文学家是在2004年1月份首次注意到这颗年轻恒星的，当时它正在爆发的峰值时期。此次爆发使该恒星增亮如此之多，圆锥形的麦克尼尔星云被它的辐射所点亮。该恒星和星云都在猎户座方向，距离地球1300光年。

　　天文学家很快就鉴定出猎户座V1647是一颗原恒星，它仍然还部分地处于星云的包围中。

　　该研究的领导者，美国宇航局戈达德飞行控制中心的天体物理学家Kenji Hamaguchi说：“基于红外线分析，我们猜测这颗原恒星的年龄不超过100万年，或者还要年轻很多。原恒星还没有发展成为像正常恒星那样能够通过核反应产生能量，即在核心处通过核聚变把氢转变成为氦。对于猎户座V1647来说，达到核聚变的阶段还要等上百万年的时间。在这之前，它的发光所需能量来源于气体物质坠落时释放的引力势能。大部分气体物质来源于围绕恒星的气体尘埃盘。猎户座V1647的质量只有太阳的80%，但是它的低密度使得它的体积是太阳的五倍。红外分析显示，该星体的大部分表面温度大约在6400华氏度（约合3500摄氏度），比太阳表面的温度约低三分之一。

　　在2003年爆发的时候，这颗原恒星的X-射线亮度增强了约100倍，X-射线发射区域的温度达到了惊人的9000万华氏度（约合5000万摄氏度）。最近的一次爆发开始于2008年，并一直持续到今天。

　　在爆发期间，可见光和红外线的亮度变化反映了原恒星主要能源的变化，即气体物质流入星体表面的变化情况。

　　因为X-射线亮度的变化与光学、红外的变化情况密切相关，所以高能的辐射也与吸积过程有关。论文的合作者Joel Kastner说：“考虑到猎户座V1647的体积大约是太阳的五倍，它的高速旋转表明，我们在观察一颗正在收缩中的年轻星体。

　　X-射线的周期变化是由于，该恒星上的热点区域由于旋转而进入和走出我们的视线缘故。

　　研究者认为，与观测最契合的物理模型是：有两个亮度不同的区域分居星体的两极，两个区域的大小都有太阳那么大，但南极区域的亮度是北极的五倍。这两个热点区域表明了是磁场介导了吸积盘中的物质流入到了这颗年轻恒星的表面。

　　要想达到能够辐射出X-射线的温度，物质在落到星体表面的速度应达到450万英里每小时（约合2000公里每秒）才行。物质高速撞击的结果是，热点区域的温度比星体其它区域的温度要高13000多倍。这颗恒星和周围的吸积盘都拥有磁场，又由于星体的旋转速度比吸积盘的速度快，这些磁场变得非常扭曲，像缠绕的橡皮条那样存储了大量的能量。

　　当这些缠绕的磁感线断裂，发生重新排列达到稳定状态的时候，顷刻间就会以强大爆发的形式释放出其所储存的能量。这个过程在天体物理学上称之为“磁重联”，磁重联也是驱动太阳X-射线耀斑的能源。虽然物理过程非常相似，但是它们的爆发时标（time scales）却很不相同。太阳耀斑的X-射线辐射峰值持续时间仅仅持续几分钟，而猎户座V1647的爆发却持续了数年时间。

　　作为对比，考虑历史上最强大的太阳耀斑——2003年11月4日的X28爆发。天体物理学家Kenji Hamaguchi的计算表明，目前猎户座V1647爆发的X-射线稳态亮度是太阳耀斑爆发峰值亮度的几千倍。

　　究竟是什么原因导致了该恒星的爆发？天文学家并不是十分确定。他们猜测，吸积盘的外围气体物质向内迁移，逐渐堆积在靠近恒星的内侧。当达到一定阈值的时候，强磁场就会介导气体物质落到恒星的表面而产生X-射线。

　　多亏了钱德拉、朱雀和XMM-牛顿太空X-射线望远镜，猎户座V1647的爆发给予了天文学家对于类太阳恒星幼年期极端状态的一瞥。

　　文/搜狐科学

责任编辑：王巍